单链表经典入门题解析：巧用思维导图，轻松解题！

2023-12-03 02:34:27

引言

链表是一种常见的线性数据结构，在算法和编程中有着广泛的应用。链表由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。链表的操作非常灵活，可以轻松地插入、删除和查找数据。在本文中，我们将介绍一些单链表的经典入门题，并教你如何巧妙地运用思维导图来分析和解决这些问题。

题目解析

1. 反转单链表

题目：给定一个单链表的头节点，将链表反转并返回新链表的头节点。

思路：

创建一个虚拟头节点作为新链表的头节点。
遍历原链表，将每个节点从原链表中分离出来，然后将其插入到新链表的头部。
返回新链表的头节点。

代码：

def reverse_list(head):
  dummy = ListNode(0)  # 虚拟头节点
  while head:
    next_node = head.next
    head.next = dummy.next
    dummy.next = head
    head = next_node
  return dummy.next

2. 判断单链表是否有环

题目：给定一个单链表，判断链表中是否有环。

思路：

使用快慢指针法。将两个指针指向链表的头部，快指针每次移动两步，慢指针每次移动一步。
如果快指针和慢指针相遇，则说明链表中有环。
如果快指针到达链表的尾部，则说明链表中没有环。

代码：

def has_cycle(head):
  slow = head
  fast = head
  while slow and fast and fast.next:
    slow = slow.next
    fast = fast.next.next
    if slow == fast:
      return True
  return False

3. 删除单链表中的倒数第n个节点

题目：给定一个单链表的头节点和一个正整数n，删除链表中的倒数第n个节点，并返回新链表的头节点。

思路：

使用两个指针指向链表的头部，第一个指针先移动n步。
然后两个指针同时移动，直到第一个指针到达链表的尾部。
当第一个指针到达链表的尾部时，第二个指针指向的就是要删除的节点。
删除该节点并返回新链表的头节点。

代码：

def remove_nth_from_end(head, n):
  dummy = ListNode(0)  # 虚拟头节点
  dummy.next = head
  first = dummy
  for i in range(n):
    first = first.next
  second = dummy
  while first.next:
    first = first.next
    second = second.next
  second.next = second.next.next
  return dummy.next

4. 合并两个有序单链表

题目：给定两个有序单链表的头节点，将两个链表合并成一个新的有序单链表，并返回新链表的头节点。

思路：

创建一个虚拟头节点作为新链表的头节点。
遍历两个链表，每次比较两个链表的当前节点的数据，将较小的节点插入到新链表的尾部。
直到其中一个链表遍历完，将另一个链表的剩余节点全部插入到新链表的尾部。
返回新链表的头节点。

代码：

def merge_two_lists(head1, head2):
  dummy = ListNode(0)  # 虚拟头节点
  curr = dummy
  while head1 and head2:
    if head1.val < head2.val:
      curr.next = head1
      head1 = head1.next
    else:
      curr.next = head2
      head2 = head2.next
    curr = curr.next
  if head1:
    curr.next = head1
  if head2:
    curr.next = head2
  return dummy.next